Fahrradpedale sind an den freien Enden der beiden Tretkurbeln des Fahrrads befestigte Pedale. Über sie wirkt die mit den Beinen ausgeübte Antriebskraft des Radfahrers, der die drehbaren Tretkurbeln wechselweise mit den Füßen nach unten drückt. Das Fahrrad wird vom mitrotierenden Kettenblatt über die Kette angetrieben.
Geschichte Bearbeiten
Die Erfindung des Pedals war ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung des Fahrrads zu seiner heutigen Form. Bis in die 1860er Jahre hinein gab es Fahrräder in Form von Laufrädern (Draisinen) oder als Drei- und Vierrad, die mit Trethebeln angetrieben wurden. Tretkurbeln gab es zuerst direkt am Laufrad des Velocipeds von Pierre Michaux und am Hochrad. Michaux verwendete nur einen Wellenschaft anstatt eines drehbaren Pedals. Der Franzose Pierre Lallement steckte 1863 Holzspulen auf die Wellenschäfte und gilt damit als Erfinder des drehbaren Fahrradpedals. „Eine weitere Neuheit des 1861 weiterentwickelten Fahrrades war das verwendete Material. Das Holz wurde von schmiedbarem Eisen verdrängt und der Sattel war gefedert, was den Fahrkomfort deutlich erhöhte.“
Knapp 30 Jahre später, auf der Weltausstellung Paris 1889, wurde diese Neuheit einem breiteren Publikum vorgestellt. Dort erhielt das Fahrrad, wie wir es heute kennen, seinen neuen Namen: „Vélocipède bicycle“, was frei übersetzt „zweirädriger Schnellfuß“ bedeutet.
Erst 1878 wurden Rollenketten standardmäßig an Fahrrädern montiert, was eine deutlich effizientere Kraftübertragung mittels Pedalen ermöglichte. Bis dahin wurden die Fahrradpedale an der Vorderachse mit starrer Nabe befestigt.
So kam es, dass das heutige Standard-Pedal mit Kugellagern und Gummi-Trittflächen vermutlich erstmals um 1884 verwendet wurde.
1885 wurden vom US-Amerikaner Charles Hanson die ersten Klickpedale erfunden und zum Patent angemeldet. Damals wie heute war für die Verwendung dieses Pedaltyps ein besonderer Fahrradschuh notwendig.
Ein Pedal mit ausgereifter Lederriemen-Konstruktion wurde 1947 vom italienischen Radrennfahrer Alfredo Binda erfunden und in der Folge von den meisten Profi-Radsportlern verwendet.
Rund 100 Jahre nach dem Bau des ersten Klickpedals durch Charles Hanson hat der Franzose Bernard Hinault mit Klickpedalen von LOOK – diese wurden ein Jahr zuvor, 1984, auf den Markt gebracht – die Tour de France gewonnen. Seither gelten Klickpedale als Standard-Pedale im Straßenradsport.
Aufbau Bearbeiten
Hauptbestandteile eines Fahrradpedals sind ein Pedalkörper und eine Achse. In der Regel ist der Pedalkörper über zwei Kugellager auf der Achse gelagert, die am inneren Ende ein Außengewinde hat, so dass sie in die Gewindebohrung der Tretkurbel geschraubt werden kann.
Die Kraft des Fußes wird vom Pedalkörper aufgenommen. Sie erzeugt über das Pedal an der Tretkurbel ein Drehmoment, das über den Kettentrieb zum Hinterrad des Fahrrades geleitet wird und dessen Antrieb bewirkt.
Die Lager müssen sowohl der Tretkraft und beim Auf- und Absteigen auch dem Gewicht des Fahrers standhalten, als auch klein sein. Ihr Durchmesser bestimmt die Mindestdicke des Pedalkörpers. Die Hülse des Pedalkörpers, in die sie eingebaut sind, soll unterhalb der Kontaktflächen mit dem Fuß bleiben. Wegen dieser gegensätzlichen Anforderungen kommen neben Kugellagern auch Doppel-Kugellager, Rollenlager oder hochwertige Gleitlager zum Einsatz.
Ein Pedalkörper älterer Bauart besteht aus mehreren Metallteilen und zwei Stäben aus Gummi. Die Gummiteile sind an ihren Enden mit zwei Blechen zu einem vierteiligen Rahmen verbunden. In der Mitte der Bleche sind kurze Hülsen zur Aufnahme der Kugellager angebracht. Diese beiden Hülsen sind zusätzlich mit einer Hülse kleineren Durchmessers verbunden, die die Pedalachse umschließt. Pedalkörper moderner Bauart haben ein kompaktes Gussteil (Aluminiumlegierung oder kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) als Grundkörper, an den zusätzlich nur noch Teile für den Kontakt oder die Verbindung mit dem Schuh angebracht sind.
Bei anspruchsvollen, modernen Pedalen besteht die Achse aus Titan oder hochwertigem Stahl. Sehr billige Pedale haben keine Wälzlager, sie bestehen lediglich aus einem Kunststoffkörper und einer Stahlachse einfachster Machart. Die Reibung zwischen Pedalkörper und Achse ist erheblich, die Lager verschleißen schnell.
Montage an die Tretkurbeln Bearbeiten
Die Pedalachse ist üblicherweise zwischen Gewinde und innerem Wälzlagersitz zum Ansetzen eines Maulschlüssels abgeflacht. Oft ist diese Abflachung für einen gewöhnlichen Maulschlüssel zu schmal, weshalb ein spezieller, dünnerer Pedal-Maulschlüssel (Maulweite 15 mm, beim BMX 9/16 Zoll) verwendet wird.
Heute haben die Pedalachsen oft einen 8-mm-Innensechskant (Inbus). Der Inbus-Schlüssel wird von der Kurbelinnenseite aus angesetzt. Es lässt sich so auch ein handelsüblicher Drehmomentschlüssel verwenden, und die Pedalachsen können mit einer definierten Kraft angezogen werden. Allgemein wird ein Anzugsmoment von 35 Nm empfohlen.
Schutz vor Selbstlösung der Pedale Bearbeiten
Während das rechte Pedal ein gewöhnliches Rechtsgewinde besitzt, hat das linke Pedal ein Linksgewinde. Dadurch sind die Pedalachsen davor geschützt, sich durch die stete Rotation bei ausschließlich nach unten gerichteter Belastung aus dem Innengewinde der Tretkurbeln zu lösen.
Würde das Kugellager eines Pedals während der Benutzung des Fahrrads blockieren, so würde sich eine nicht ausreichend fest angezogene Pedalachse aus der Kurbel herausschrauben. (Diese Gefahr besteht in der Realität nicht, da ein blockierendes Pedal nicht genug Drehmoment hervorruft, um die Schraubverbindung tatsächlich zu lösen.) Die Verwendung eines Linksgewindes links und eines Rechtsgewindes rechts ist dennoch notwenig, um zu verhindern, dass der bei einer nicht ausreichend fest angezogenen Pedalachse auftretende Schlupf zwischen Innen- und Aussengewinde zu einer Taumelbewegung und dem allmählichen Herausschrauben der Achse durch die aufeinander abrollenden Gewindegänge führt.
Die Pedalachse würde dabei durch die Fußkraft immer geringfügig nach unten gekippt werden. Die Neigung der Pedalachse läuft relativ zur Tretkurbel um, die Pedalachse taumelt (siehe auch Nutation) in ihrem Gewindeloch. Das Taumeln bewirkt, dass sie sich um ihre eigene Achse dreht, da sie an den beiden Enden des geringfügig größeren Innengewindes in der Tretkurbel abrollt (Abbildung links). Dieser Vorgang kann nachvollzogen werden, indem ein Bleistift in der Faust der einen Hand geführt wird, während ein Finger der anderen Hand das andere Ende des Stifts in eine kreisförmige Bewegung versetzt (Abbildung rechts).
Der Drehsinn des Taumelns ist am linken Pedal der Uhrzeigersinn. Das Abrollen der beiden Gewindegänge ineinander bewirkt dabei, dass sich die Pedalachse im Gegenuhrzeigersinn dreht. Sie wird darum mit einem Linksgewinde befestigt, welches sich bei diesem Drehsinn nicht lockert. Beim rechten Pedal sind die Verhältnisse umgekehrt, seine Achse trägt ein Rechtsgewinde.
Es ist dennoch wichtig, die Pedalachse ausreichend fest anzuziehen, denn die leichte Neigung einer nicht festsitzenden Pedalachse wird in der Regel bei der Benutzung des Fahrrads nicht bemerkt, führt aber zu einer Abnutzung der Gewindegänge. Die meisten Kurbeln werden heute aus leichten aber relativ weichen Materialien wie Aluminium gefertigt, so dass die Gewindegänge in der Kurbel schon nach wenigen Kilometern vollständig abgetragen sein können, wenn die Pedalachse nicht fest sitzt. Eine Reparatur ist möglich, indem das Gewindeloch aufgeweitet und ein größeres Innengewinde eingeschnitten wird. Dann kann eine Reparaturhülse (oder ein Helicoil) aus Stahl eingeschraubt werden, welche die Pedalachse aufnimmt.
Bauformen Bearbeiten
Blockpedal Bearbeiten
Das Blockpedal ist sowohl die älteste Bauform als auch das als Standard-Pedal verwendete Fahrradpedal. Sein Pedalkörper besteht traditionell aus Stahlblech und zwei profilierten Gummiblöcken oder heute häufig aus einem einzigen profilierten Hartkunststoffblock.
Hakenpedal Bearbeiten
Im Radsport war bis Anfang der 1990er Jahre das Hakenpedal verbreitet, bei dem der Schuh von einem hakenförmigen Bügel gehalten wird, der am Pedal befestigt ist und vorne über die Schuhspitzen verlaufend auf dem Rist liegt. Zusätzlich kann der Fuß mit einem Riemen, der ringförmig das Ende des Bügels mit dem Pedal verbindet, auch gegen seitliches Verrutschen auf dem Pedal fixiert werden. Die Riemen sind so konstruiert, dass sie sich bei einer Seitbewegung des Fußes selbst lösen können, die Hochbewegung jedoch fixieren. Man kann Pedalriemen mit einem Handgriff lösen bzw. befestigen.
Die Vorrichtung am Pedal wird auch als Rennhaken bezeichnet. Das Festziehen der Pedalriemen erfolgte bei Straßenrennfahrern erst kurz vor einem Spurt, da stundenlanges Fahren mit angeschnallten Füßen sehr ermüdend ist. Gegen „eingeschlafene Füße“ wurden jahrzehntelang stumpf geschliffene Eisensägeblätter in die Rennschuhe genagelt, die die Belastung aus den Spitzen der gezahnten Pedale nahmen. Im Bahnradsport wurden die Füße prinzipiell festgeschnallt.
Als Material für den Haken wurde anfangs Metall, meist Federstahl, später auch Kunststoff, verwendet. Der Riemen war ursprünglich aus Leder, später war Kunststoffgewebe verbreitet. Daneben gibt es Ausführungen, die nur aus dem Haken ohne Riemen oder einem Riemengeschirr bestehen. Letztere Modelle waren bei den gerade aufkommenden Mountainbikes beliebt, bei Rennrädern wurden sie nicht verwendet.
Mit Hilfe von Hakenpedalen kann sowohl nach unten getreten als auch nach oben gezogen werden. Das ermöglicht den so genannten runden Tritt, mit dem der Sportler seine Leistung gleichmäßiger erbringen und seine Gelenke schonen kann. Vor allem hebt das vordere Bein nicht das Gewicht des hinteren. Um den runden Tritt zu ermöglichen, wurden schon früh Schuhe an Pedale geschnallt, ohne dass die Pedale speziell dafür ausgelegt waren.
Klickpedal Bearbeiten
Klickpedale ermöglichen eine feste Verbindung der Füße mit den Pedalen, ähnlich einer modernen Skibindung. Dazu müssen spezielle Fahrradschuhe verwendet werden, unter die eine Metall- oder Kunststoffplatte (Schuhplatte, engl. cleat) geschraubt wird, die im Pedal einrastet, wenn der Fahrer den Fuß mit genügend Druck auf das Pedal setzt. Zum Lösen der Verbindung muss der Fuß ein Stück zur Seite gedreht werden.
Das erste System dieser Art wurde von der Firma LOOK entwickelt. Eine hohe Verbreitung hat mittlerweile auch das SPD-System (Shimano Pedaling Dynamics) bei Mountainbikes, Liegerädern und im Tourenbereich. Bei Rennrädern werden vorwiegend das Look-System und SPD-SL eingesetzt. Daneben gibt es etwa ein Dutzend weiterer Systeme. Die beiden Systeme SPD (für Mountainbikes) und SPD-SL (für Rennräder) sind nicht kompatibel zueinander und erfordern unterschiedliche Pedale, Pedalplatten und Schuhe.
Charakteristisch bei Rennradschuhen ist, dass die Schuhplatten unter eine glatte Sohle geschraubt werden, was das Gehen schwierig macht. Die Sohle ist in der Regel sehr steif, um Druckstellen am Fuß zu vermindern, indem sie den Druck auf eine große Fläche verteilt. SPD-Schuhplatten hingegen können durch ihre geringere Größe im Schuhprofil „versenkt“ werden, sind somit etwas mehr geschützt und das Abrollen beim Laufen fällt leichter. Auch sind die Sohlen von Mountainbikeschuhen meist nicht so steif, um Tragepassagen zu erleichtern.
Die Pedale werden in unterschiedlichen Ausführungen angeboten. Manche haben auf beiden Seiten einen Einrastmechanismus, andere aus Gewichtsgründen nur auf einer Seite. So genannte Kombi- oder Hybridpedale haben auf einer Seite den Einrastmechanismus und auf der anderen eine Plattform, um Nicht-Fahrradschuhen ausreichend Halt zu bieten. Oder die Kombipedale werden zur Flexibilisierung eingesetzt, um in kurzen innerstädtischen Passagen ein komfortables Auf- und Absteigen zu ermöglichen, während auf längeren Distanzen dann die Vorteile eines fixierten Schuhs genutzt werden. Es gibt auch Pedale, die einen Metallrahmen um den Klickmechanismus herum haben, um die Auflagefläche für die Schuhe zu erhöhen. Bei den meisten Systemen ist der Einrastmechanismus im Pedal, bei wenigen stattdessen in den Schuhplatten. Einige Systeme haben keinen aufwändigen Mechanismus, sondern die Schuhplatten werden mit einer Art Bajonettverschluss im Pedal arretiert.
Beim Erscheinen der Klickpedale wurden diese irreführend als „Sicherheitspedal“ bezeichnet, da sie sich angeblich in jeder Notsituation vom Schuh lösen. In der Praxis hat sich gezeigt, dass das nicht immer zutrifft.
Magnetpedal Bearbeiten
Diese Entwicklung wurde von Norbert Sadler und Wolfgang Dürr 2004 zum Patent angemeldet. Dabei sind in die Pedale sehr starke Magnete eingebaut, während unter die Schuhe Stahlplatten geschraubt werden. Das Magnetpedalsystem erlaubt eine frei wählbare und jederzeit während der Fahrt veränderbare Fußstellung auf dem Pedal. Das hilft manchen Fahrern mit Knie- oder Gelenkproblemen. Das Lösen erfolgt durch ein Kippen der Füße oder mit einem kräftigen Ruck. Bei einem Sturz lösen sich die Schuhe von den Pedalen. Ein Verhaken ist ausgeschlossen.
Großflächenpedal Bearbeiten
Großflächenpedale wurden erstmals 1920 unter dem Namen „Modell Marcel Berthet“ entwickelt. Später kamen sie immer wieder einmal in Mode. Eine neuere Entwicklung ist ein 2008 patentiertes Pedal, das die Kraftübertragung vom Fuß auf den Kurbelarm spürbar verbessern soll. Es ist fast dreimal so lang (16 cm) wie ein normales Pedal. Es soll zusätzlich den starken Druck nutzen, der vom Mittelfuß ausgeht, diese Bauart verhindert jedoch einen runden Tritt, weil der Fuß zu weit vorn auf dem Pedal aufliegt. Technisch gesehen sind Rennpedale mit der fast starren Verbindung zwischen Pedal und Schuh ebenfalls Großflächenpedale.
Plattformpedal ist ein anderer Name für große und robuste Pedale. Meist wird der Pedalkörper aus einem Stück gefertigt. Es können Gewindestifte montiert werden, die aus der Pedalfläche herausragen und eine sehr hohe Haftung ermöglichen. Dieses kann durch die Verwendung spezieller Schuhe maximiert werden. Durch die herausstehenden Schrauben ist das Verletzungsrisiko recht hoch. Da diese Pedalart aber hauptsächlich im Downhill und Freeride eingesetzt wird und hier in der Regel Schienbeinschützer getragen werden, wird das höhere Verletzungsrisiko weitgehend ausgeglichen.
Bärentatzen stammen ursprünglich von BMX-Rädern, sind aus Metall gefertigt und größer als andere Pedale. Die Griffigkeit des Blechrahmens erleichtert im Gelände zusammen mit Profilsohlen den Halt auch bei schmutzigen Schuhen, weshalb sie vorwiegend im Dirt Jump und im Downhill eingesetzt wurden. Heute findet man sie überwiegend an preiswerten Fahrrädern.
Klapp- und Steckpedal Bearbeiten
Für Transport und Lagerung können diese Pedale eingeklappt bzw. abgenommen werden, sodass sie weniger weit hervorragen. Ausgeklappt bzw. montiert sind sie gegen ein versehentliches Lösen gesichert. Sie werden vor allem an Falträdern verwendet.
Pedaladapter Bearbeiten
Ein Pedaladapter erleichtert Menschen mit Knieproblemen das Fahrradfahren. Der Pedaladapter wird am Pedalarm befestigt, das Pedal am Adapter. Dadurch kann der Radius am Pedalarm verkürzt werden, und es verkleinert sich der Abstand vom oberen bis zum unteren Totpunkt des Pedalumlaufs. Diese Adapter werden auch Invalidenkurbel, Trethilfe, Pedalverkürzer oder auch Pedalarmverkürzer genannt.
Leistungsmessung Bearbeiten
Über ein integriertes Powermeter kann in einem oder beiden Pedalen die Tretleistung gemessen werden.
Rechtliche Situation Bearbeiten
Um in Deutschland am Straßenverkehr teilnehmen zu dürfen, müssen Fahrradpedale seit der Fahrradnovelle von April 1940 gemäß § 67 Absatz 5 Satz 1 der Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO) mit nach vorne und hinten wirkenden gelben Rückstrahlern ausgestattet sein. Nach der Seite wirkende gelbe Rückstrahler an den Pedalen sind zulässig.
In Österreich müssen Fahrräder im Straßenverkehr laut § 1 Abs. 1 Z 5 der Fahrradverordnung Pedale mit gelben Rückstrahlern montiert haben. Davon ausgenommen sind Rennräder mit einem Gewicht von maximal zwölf Kilogramm und – laut § 4 der Fahrradverordnung – Rennräder bei Tageslicht und guten Sichtverhältnissen.
In der Schweiz besagt Artikel 217 Abs. 4 der Verordnung über die technischen Anforderungen an Straßenfahrzeuge, dass Pedale vorn und hinten Rückstrahler tragen müssen. „Rennpedale, Sicherheitspedale und dergleichen“ sind davon ausgenommen. Alternativ können laut Absatz 1 und Absatz 5 des Artikels auch andere retroreflektierende Vorrichtungen verbaut werden, wenn diese „nachts bei guter Witterung auf 100 m im Scheine eines Motorfahrzeug-Fernlichts sichtbar werden“.
Hersteller Bearbeiten
Außer dem Marktführer Shimano gibt es eine Reihe weiterer auf Fahrradpedale spezialisierter Hersteller: BBB Cycling, Zéfal (bis Anfang der 1980er Jahre), Crank Brothers, LOOK, Mavic, Ritchey, SKS, Syntace, Wellgo (die Pedale werden unter einer Reihe weiterer Marken verkauft), XLC und weitere.
Literatur Bearbeiten
- Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld, 1999, ISBN 3-87073-131-1
- Peter de Leuw: Fahrräder Richtig auswählen, sicher fahren. 1. Auflage, Beuth Verlag GmbH, Berlin-Wien-Zürich, 2006, ISBN 3-410-16487-1
- Frank Lewerenz, Martin Kaindl, Tom Linthaler: Das Rennrad Technikbuch. 1. Auflage, Pietsch Verlag, Stuttgart, 2005, ISBN 3-613-50486-3
- Pryor Dodge: Faszination Fahrrad. Geschichte, Technik, Entwicklung. (Vorwort von Hans-Erhard Lessing.) (Originaltitel: The Bicycle). Deutsch von Renate Bauer-Lessing. Delius Klasing, Bielefeld 2007, ISBN 978-3-7688-5253-1 (zuvor bei Moby Dick, Kiel 1997, ISBN 3-89595-118-8).
Weblinks Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- www.speedplay.com: Bicycle Pedal Timeline
- Die Erfindung der Fahrrad-Pedale: eine lange Entwicklung. Abgerufen am 27. Oktober 2019 (deutsch).
- Siegfried Wetzel: Rechts- und Linksgewinde an Pedalen und im Tretlager
- www.smolik-velotech.de: Pedal
- Radfahrer stürzte Rheinböschung hinab: tot. In: Rhein-Zeitung. 3. März 2011, abgerufen am 23. März 2017.
- Stefan Weißenborn: Faltrad Kwiggle: Achtung, Fahrer schwenkt aus! In: Der Spiegel. 21. September 2020 (spiegel.de [abgerufen am 18. März 2023]).
- Hans-Heinrich Pardey: Tern Vektron: Motor macht Falt- zum Klapprad. In: FAZ.NET. 13. Januar 2017 (faz.net [abgerufen am 18. März 2023]).
- Alex: Rechtliche Vorschriften für Fahrrad-Pedale. Abgerufen am 7. Dezember 2020 (deutsch).